DE102009042679A1 - Modular system for e.g. gas or liquid analysis device, has housing accommodating functional modules, where piping is laid for connecting functional modules and functional modules parts are guided at mechanical connection interface - Google Patents

Modular system for e.g. gas or liquid analysis device, has housing accommodating functional modules, where piping is laid for connecting functional modules and functional modules parts are guided at mechanical connection interface Download PDF

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Abstract

The system has a housing accommodating functional modules (1-6) e.g. detectors. Parts of the functional modules are guided at a mechanical connection interface, which is accessible from outside. A piping is laid for connecting the functional modules. A partial number of the functional modules are provided with right and left pipe supports (12). The housing are provided with complementary counter supports (14) receiving the pipe supports. The counter supports are embedded in pipes (7) in liquid and/or gas proof manner.

Description

Die Erfindung betrifft ein modulares System für analysentechnische Messgeräte oder Funktionseinheiten, mit einem Gehäuse und darin angeordneten analysentechnischen Funktionsmodulen, sowie flüssigkeits- und/oder gasschlüssigen Rohrleitungen, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a modular system for analytical instruments or functional units, comprising a housing and analytical functional modules arranged therein, as well as fluid and / or gas-tight pipes, according to the preamble of claim 1.

Modulare Analysesysteme sind im allgemeinen bekannt. Dabei werden analysetechnische Funktionsmodule, wie z. B. Detektoren, Küvetten, Filter etc in ein Gehäuse samt der Verohrung eingebracht, so dass das Analysegerät mit der wünschten Funktion entsteht. Detektor und Küvetten, sowie Strahlungsquellen etc können dabei austauschbar sein, so dass das Analysegerät nach Montage die erwünschte Zielfunktion hat.Modular analysis systems are generally known. This analysis functional modules, such. B. detectors, cuvettes, filters, etc. introduced into a housing including the bore, so that the analyzer with the desired function arises. Detector and cuvettes, as well as radiation sources etc can be exchangeable, so that the analyzer has the desired objective function after assembly.

Dabei sind die Komponenten zwar austauschbar, und das Gerät damit konfektionierbar gemacht, aber die Verbindung der Komponenten und Funktionsmodule erfolgt über eine mehr oder weniger individuelle Verohrung.Although the components are interchangeable, making the device ready for assembly, but the connection of the components and functional modules via a more or less individual bore.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, dass diese Funktionskonfektionierung derart vereinfacht und dabei dennoch erheblich vielfältiger gestaltet wird, dass die Platzierung austauschbarer Funktionskomponenten oder Module auf eine einheitliche und leicht zugängliche Stelle des Gehäuses konzentriert wird.The invention is therefore based on the object that this functional assembly is so simplified and yet considerably more diverse designed that the placement of interchangeable functional components or modules is concentrated on a uniform and easily accessible location of the housing.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer Einrichtung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.The stated object is achieved according to the invention in a device of the generic type by the characterizing features of claim 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments are specified in the dependent claims.

Kern der Erfindung ist, dass zumindest ein Teil der Funktionsmodule an eine von außen zugängliche mechanische Anschlussschnittstelle geführt sind, und die Verohrung zum Anschluss der Funktionsmodule dementsprechend angelegt ist. Auf diese Weise wird die Verbindungsweise jedes einzelnen Funktionsmoduls vereinheitlicht. So entsteht eine schnelle und einfache Platzierung und Austauschbarkeit der Funktionsmodule.The core of the invention is that at least a part of the functional modules are guided to an externally accessible mechanical connection interface, and the bore for connecting the functional modules is applied accordingly. In this way, the connection of each function module is standardized. This results in a quick and easy placement and interchangeability of the functional modules.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Funktionsmodule austauschbar sind, in dem zumindest eine Teilzahl der Funktionsmodule mit daran angeordneten Rohrstutzen versehen sind, und das Gehäuse mit die Rohrstutzen aufnehmenden komplementären Gegenstutzen versehen sind, die in ein gehäuseinternes Leitungssystem flüssigkeits- und/oder gasdicht einmünden.In a further advantageous embodiment, it is provided that the functional modules are interchangeable, in which at least a part number of the functional modules are provided with pipe socket disposed thereon, and the housing with the pipe socket receiving complementary counter-nozzles are provided in a housing-internal piping liquid and / or gas-tight open out.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Gegenstutzen des Gehäuses, an zwei gegenüberliegenden mechanischen Aufnahmeschnittstellen angeordnet sind, derart, dass die Funktionsmodule mit geraden Rohrstutzen und daran angeordneten Flanschen versehen sind, und so in Sollposition zwischen zwei Gegenflansche der Gegenstutzen austauschbar platzierbar sind. So können die Funktionmodule einfach zwischen beiden Anschlussschnittstellen geschoben werden, und zwar genau dort, wo dieses jeweilige Funktionsmodul, wenn es denn für diese Geräteapplikation dort zu platzieren ist, auf einfache vor allem montagefreundliche Weise platziert werden kann. Dies indem es einfach zwischen die entsprechenden Flansche der Anchlussschnittstellen einschiebbar ist.In an advantageous embodiment, it is stated that the counterparts of the housing, are arranged on two opposite mechanical receiving interfaces, such that the functional modules are provided with straight pipe socket and flanges arranged thereon, and are exchangeable placeable in desired position between two mating flanges of the counter-nozzle. This means that the function modules can be simply slid between the two connection interfaces, exactly where this particular function module, if it is to be placed there for this device application, can be placed in a simple, above all assembly-friendly manner. This can be simply inserted between the corresponding flanges of the connection interfaces.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Rohrstutzen der Funktionsmodule sowie die Gegenstutzen des Gehäuses, bzw des Gehäuserohrleitungssystems mit komplementären Schrägflanschen versehen sind, die so zueinander bemessen sind, dass das jeweilige Funktionsmodul mit ihren Rohrstutzen von vorne oder von oben in den Zwischenraum zwischen zwei Gegenstutzen einbingbar ist, und in eingeschobener Sollposition nach dem Prinzip der gegeneinander geschobenen schiefen Ebenen der Flansche in Ihre dichtende Sollposition schiebbar sind.In a further advantageous embodiment, it is stated that the pipe socket of the functional modules and the counter-nozzles of the housing, or the housing piping system are provided with complementary oblique flanges, which are dimensioned to each other, that the respective functional module with its pipe socket from the front or from above into the space between two Counterstop is einbingbar, and pushed in the inserted target position according to the principle of the mutually pushed inclined planes of the flanges in their sealing target position are pushed.

Durch die komplementären Schrägflansche erfolgt eine leichte Einschiebbarkeit, die bei der Sollposition schon rein mechanisch dichtend endet, weil die Flansche durch ihre Komplementarität wie zwei gegenläufige schiefen Ebenen, so verlaufen, dass in der zentrierten Position die Flansche gegeneinander drücken. Dazwischen einlegbare Dichtungen können die finale Dichtigkeit erzeugen. Die Länge des Modules, die Maße der Flansche und der Abstand der beiden gegenüberliegenden Anschlussschnittstellen zueinander sind so bemessen, dass die Solleinbauposition auch die Solldichtposition ist.Due to the complementary oblique flanges an easy insertion, which ends at the target position already purely mechanically sealing, because the flanges extend through their complementarity as two opposing inclined planes, so that in the centered position, the flanges press against each other. In between insertable seals can produce the final tightness. The length of the module, the dimensions of the flanges and the distance of the two opposite connection interfaces to one another are dimensioned such that the desired installation position is also the desired sealing position.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Rohrstutzen und Gegenrohrstutzen anstatt oder zusätzlich zu den komplementären Schrägflanschen, mit Renkverbindungelementen (bspw Bajonetverschlüssen) fixierbar sind. Diese Renkverbindungselemente können dabei entweder anstatt der Schrägflansche verwendet werden, oder zusammen damit. Im letztgenannten Fall erfolgt so die Arretierung des Funktionsmodules in seiner Sollage durch diese Elemente, so dass nicht nur die Sollage arretiert wird, sondern auch die Solldichtlage.In a further advantageous embodiment, it is stated that the pipe stub and counter pipe stub can be fixed instead of or in addition to the complementary oblique flanges, with Renkverbindungelementen (eg bayonet locks). These Renkverbindungselemente can be used either instead of the inclined flanges, or together with it. In the latter case, the locking of the functional module in its desired position is effected by these elements, so that not only the desired position is locked, but also the desired sealing position.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass über mechanische schließ- und öffenbare Arretiermittel, diese dichtende Solllage der komplementären Schrägflansche fixierbar ist.In a further advantageous embodiment, it is stated that this mechanical sealing and openable locking means, this sealing desired position of the complementary oblique flanges can be fixed.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Funktionsmodule ein Detektor und/oder ein Kühler und/oder ein Durchflussmesser und/oder eine Pumpe und/oder ein Filter und/oder ein Leerrohr sind. Darüber hinaus können so alle denkbaren Elemente einer Analyseeinrichtung so konfektioniert sein.In a further advantageous embodiment, it is stated that the functional modules are a detector and / or a cooler and / or a flow meter and / or a pump and / or a filter and / or a conduit. In addition, all conceivable elements of an analysis device can thus be made up in this way.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die beiden im Gehäuse gegenüberliegenden Anschlussschnittsstellen der Funktionsmodule mit diversen in das Gehäuseinnere hinein laufenden Leitungsrohren verbunden sind. Die interne Leitungsverrohrung ist eine universiellen, nicht zu ändernde Verrohrung. Die Konfektionierung des Gerätes soll dann ausschließlich über die extern zugänglichen genannten Aufnahmeschnittstellen durchgeführt werden.In a further advantageous embodiment, it is stated that the two terminal connection points of the functional modules lying opposite in the housing are connected to various conduits running into the interior of the housing. The internal piping is a universal, unalterable piping. The assembly of the device should then be carried out exclusively via the externally accessible mentioned recording interfaces.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die beiden Anschlussschnittstellen jeweils aus Blöcken mit einer guten Wärmeleitfähigkeit bestehen, in denen die Leitungsrohre, oder zumindest ein Anschnitt davon in den Blöcken integriert ist.In a further advantageous embodiment, it is stated that the two connection interfaces each consist of blocks with a good thermal conductivity, in which the conduits, or at least a part thereof, are integrated in the blocks.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass das Gehäuse eine ebenfalls modular an dasselbe anbringbare und austauschbare elektronische Steuereinheit enthält.In a further advantageous embodiment, it is stated that the housing contains a likewise modularly attachable to the same and replaceable electronic control unit.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass zur lediglich funktionslosen Durchverbindung zweier gegenüberliegender Anschlüsse der beiden Anschlussschnittstellen Leerrohre mit den entsprechenden Flanschen vorgesehen sind.In a further advantageous embodiment, it is stated that conduits with the corresponding flanges are provided for merely functionless through-connection of two opposing connections of the two connection interfaces.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestelltAn embodiment of the invention is shown in the drawing

Die Abbildung zeigt im linken Bildteil eine Auswahl möglicher Funktionsmodule 1 bis 6. Jedes dieser Funktionsmodule weist eine rechten und linken Rohrstutzen 12 auf. Diese sind an den äußeren Enden wiederum mit Schrägflanschen 13 versehen. Die sich ergebenden Längen dieser Funktionsmodule 1 bis 6 sind gleich.The figure shows a selection of possible function modules in the left part of the picture 1 to 6 , Each of these functional modules has right and left pipe sockets 12 on. These are in turn at the outer ends with inclined flanges 13 Mistake. The resulting lengths of these functional modules 1 to 6 are equal.

Das Gehäuse 10 der analysentechnischen Funktionseinheit weist an einer Außenseite alle dorthin verlegten Leitungen 7 auf. Die Leitungen enden ebenfalls in Gegenstutzen bzw dort angeordneten komplementären Gegenflanschen, die auch als Schrägflansche 8 ausgebildet sind. Die Leitungen 7 münden an sich gegenüberliegenden Aufnahmeschnittstellen 20 ein. Der Abstand der dort ausmündenen Gegenstutzen mit Schrägflanschen ist bemessen, bzw abgestimmt auf die Länge der Funktionsmodule, derart, dass die Funktionsmodule in einer Aufschieberichtung, in dem dargestellten Fall von oben in den Zwischenraum zwischen den Flanschen eingeschoben werden kann. Auf jeder Seite laufen die Flansche gegenläufig nach der Art einer schiefen Ebene, bis das Funktionsmodul die Solllage erreicht hat. Der Sinn der Schrägflansche ist dass durch die vorgegebene Aufschiebbewegung der resultierenden Abstand während der Aufschiebebewegung verringert, so dass bei Erreichen der Sollage auch die Dichtlage erreicht wird, wenn also gas- und flüssigkeitsdichtheit erreicht wird. Dies ergibt sich bei die sich über die Schrägflansche der beiden Aufnahmeschnittstellen so gegeüberstehen, dass die obere Flanschränder einen größeren Abstand aufweisen als die unteren Flanschränder. Bei einer entsprechend komplementären Ausgestaltung der Schrägflansche an den Funktionsmodulen kommt es dann beim Aufschieben zum Erreichen der Dichtlage.The housing 10 the analytical functional unit has on an outside all laid there lines 7 on. The lines also end in counter-nozzles or there arranged complementary mating flanges, which are also known as inclined flanges 8th are formed. The wires 7 lead to opposite receiving interfaces 20 one. The distance of the counter-nozzles with inclined flanges made there is dimensioned or matched to the length of the functional modules, such that the functional modules can be inserted in a pushed-on direction, in the illustrated case from above into the intermediate space between the flanges. On each side, the flanges run in opposite directions in the manner of an inclined plane until the functional module has reached the desired position. The purpose of the oblique flanges is that reduced by the predetermined Aufschiebbewegung the resulting distance during Aufschiebebewegung, so that when reaching the desired position and the sealing layer is achieved, so if gas and liquid tightness is achieved. This results in the gegeüberstehen on the inclined flanges of the two receiving interfaces that the upper flange edges have a greater distance than the lower flange edges. In a correspondingly complementary embodiment of the inclined flanges on the functional modules, it then comes when pushing to reach the sealing position.

Die Leitungen 7 können in die Aufnahmeschnittstellen einmünden. Die Aufnahmeschnittstellen 20 können aber auch als Blöcke ausgeführt sein, so dass die Leitungen 7 dort durch integriert eingeformt oder darin ausgefräst sind. Dabei können die Blöcke auch thermische Funktionen übernehmen, der Kühlung und/oder der Beheizung des Messgases oder der Messflüssigkeit.The wires 7 can lead into the recording interfaces. The recording interfaces 20 but can also be designed as blocks, so that the lines 7 formed there by integrated or milled in it. The blocks can also assume thermal functions, the cooling and / or the heating of the sample gas or the measuring liquid.

Durch das Einbringen verschieder Funktionsmodule 1, 2, 3, 4, 5, 6 und Leerohre kann so auf einfache Weise das spezifische Geräte erstellt, d. h. konfektioniert werden, mit denjenigen Funktionen, die gewünscht sind.By introducing different functional modules 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 and empty tubes can thus be easily created the specific device, ie assembled, with those functions that are desired.

Die Steuereinrichtung 11 ist vorzugsweise ebenfalls modular und an das Gehäuse ansetzbar.The control device 11 is preferably also modular and can be attached to the housing.

Insgesamt ergibt sich somit eine konsequent konfektionierbare Funktionseinheit.Overall, this results in a consistently customizable functional unit.

Claims (13)

Modulares System für analysentechnische Messgeräte oder Funktionseinheiten, mit einem Gehäuse und darin angeordneten analysentechnischen Funktionsmodulen, sowie flüssigkeits- und/oder gasschlüssigen Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Funktionsmodule (1, 2, 3, 4, 5, 6) an eine von außen zugängliche mechanische Anschlussschnittstelle geführt sind, und die Verohrung zum Anschluss der Funktionsmodule dementsprechend angelegt ist.Modular system for analytical instruments or functional units, comprising a housing and analytical functional modules arranged therein, as well as liquid and / or gas-tight pipelines, characterized in that at least a part of the functional modules ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) are guided to an externally accessible mechanical connection interface, and the bore for connecting the functional modules is applied accordingly. Modulares System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsmodule (1, 2, 3, 4, 5, 6) austauschbar sind, in dem zumindest eine Teilzahl der Funktionsmodule mit daran angeordneten Rohrstutzen (12) versehen sind, und das Gehäuse (10) mit die Rohrstutzen (12) aufnehmenden komplementären Gegenstutzen (14) versehen sind, die in ein gehäuseinternes Leitungssystem (7) flüssigkeits- und/oder gasdicht einmünden.Modular system according to claim 1, characterized in that the functional modules ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) are interchangeable, in which at least a part number of the functional modules arranged thereon with pipe socket ( 12 ), and the housing ( 10 ) with the pipe socket ( 12 ) receiving complementary counter-nozzles ( 14 ), which are fed into a housing-internal line system ( 7 ) flow liquid and / or gas tight. Modulares System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstutzen (14) des Gehäuses (10), an zwei gegenüberliegenden mechanischen Aufnahmeschnittstellen (20) angeordnet sind, derart, dass die Funktionsmodule (1, 2, 3, 4, 5, 6) mit geraden Rohrstutzen (12) und daran angeordneten Flanschen (13) versehen sind, und so in Sollposition zwischen zwei Gegenflansche (8) der Gegenstutzen (14) austauschbar platzierbar sind. Modular system according to claim 2, characterized in that the counter-nozzles ( 14 ) of the housing ( 10 ), on two opposite mechanical receiving interfaces ( 20 ) are arranged such that the functional modules ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) with straight pipe socket ( 12 ) and flanges ( 13 ), and so in the desired position between two mating flanges ( 8th ) the counterpart ( 14 ) are exchangeable placeable. Modulares System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrstutzen (12) und Gegenrohrstutzen (14) anstatt oder zusätzlich zu den komplementären Schrägflanschen (8, 13), mit Renkverbindungelementen (bspw Bajonetverschlüssen) fixierbar sind.Modular system according to claim 2 or 3, characterized in that the pipe socket ( 12 ) and counter tube ( 14 ) instead of or in addition to the complementary oblique flanges ( 8th . 13 ), with Renk connection elements (eg bayonet locks) are fixable. Modulares System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrstutzen (12) der Funktionsmodule (1, 2, 3, 4, 5, 6) sowie die Gegenstutzen (14) des Gehäuses, bzw des Gehäuserohrleitungssystems mit komplementären Schrägflanschen (13, 8) versehen sind, die so zueinander bemessen sind, dass das jeweilige Funktionsmodul mit ihren Rohrstutzen von vorne oder von oben in den Zwischenraum zwischen zwei Gegenstutzen einbingbar ist, und in eingeschobener Sollposition nach dem Prinzip der gegeneinander geschobenen schiefen Ebenen der Flansche in Ihre dichtende Sollposition schiebbar sind.Modular system according to one of the preceding claims, characterized in that the pipe socket ( 12 ) of the functional modules ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) as well as the counter stubs ( 14 ) of the housing, or the housing piping system with complementary oblique flanges ( 13 . 8th ) are provided, which are dimensioned to each other so that the respective function module with their pipe sockets from the front or from above in the space between two counter-nozzles is einbingbar, and slidable inserted target position according to the principle of mutually pushed inclined planes of the flanges in their sealing target position are. Modulares System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über mechanische schließ- und öffenbare Arretiermittel, diese dichtende Solllage der komplementären Schrägflanschen (8, 13) fixierbar ist.Modular system according to one of the preceding claims, characterized in that via mechanical locking and openable locking means, this sealing desired position of the complementary oblique flanges ( 8th . 13 ) is fixable. Modulares System nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsmodule ein Detektor (6) und/oder ein Kühler (5) und/oder ein Durchflussmesser (4) und/oder eine Pumpe (3) und/oder ein Filter (2) und/oder ein Leerrohr (1) sind.Modular system according to one of the preceding claims, characterized in that the functional modules are a detector ( 6 ) and / or a cooler ( 5 ) and / or a flow meter ( 4 ) and / or a pump ( 3 ) and / or a filter ( 2 ) and / or a conduit ( 1 ) are. Modulares System nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die beiden im Gehäuse (10) gegenüberliegenden Anschlussschnittsstellen (20) der Funktionsmodule (1, 2, 3, 4, 5, 6) mit diversen in das Gehäuseinnere hinein laufenden Leitungsrohren verbunden sind.Modular system according to one of the preceding claims, characterized in that the two in the housing ( 10 ) opposite connection interfaces ( 20 ) of the functional modules ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) are connected to various in the housing interior in running pipes. Modulares System nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlussschnittstellen (20) jeweils aus Blöcken mit einer guten Wärmeleitfähigkeit bestehen, in denen die Leitungsrohre, oder zumindest ein Anschnitt davon in den Blöcken integriert ist.Modular system according to one of the preceding claims, characterized in that the two connection interfaces ( 20 ) each consist of blocks with a good thermal conductivity, in which the conduits, or at least a part thereof is integrated in the blocks. Modulares System nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) eine ebenfalls modular an dasselbe anbringbare und austauschbare elektronische Steuereinheit (11) enthält.Modular system according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 10 ) an also modularly attachable to the same and replaceable electronic control unit ( 11 ) contains. Modulares System nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zur lediglich funktionslosen Durchverbindung zweier gegenüberliegender Anschlüsse der beiden Anschlussschnittstellen Leerrohre mit den entsprechenden Flanschen vorgesehen sind.Modular system according to one of the preceding claims, characterized in that for the only functionless through connection of two opposite terminals of the two connection interfaces empty tubes are provided with the corresponding flanges. Modulares System nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das anlysetechnische Gerät ein Gerät zur Gas- oder Flüssigkeitsanalyse ist.Modular system according to one of the preceding claims, characterized in that the analytical device is a device for gas or liquid analysis. Modulares System nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die analysentechnische Funktionseinheit ein Gas- oder Flüsskeitsaufbereitungseinrichtung ist, die dem Analysegerät vorgeschaltet ist.Modular system according to one of the preceding claims, characterized in that the analytical functional unit is a gas or liquid processing device, which is connected upstream of the analyzer.
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